Processadores ARM vs. Intel: qual é o melhor?


Hoje, a maioria dos dispositivos de computação provavelmente tem um processador com o design x86, como os processadores Intel, ou o design ARM (Máquina RISC Avançada)como em CPU em seu smartphone ou tablet. CPUs ARM também estão se tornando em laptops.

Hoje em dia, você pode escolher entre um computador com processador Intel ou AMD (x86) ou um dispositivo com processador ARM. Então, quando se trata de processadores ARM vs. Intel, o que é melhor?

ARM vs. Intel: Origens Diferentes

Intel moderno e baseado em ARM As CPUs podem rastrear suas tecnologias até os primeiros chips em computadores lançados no mercado no início dos anos 1980, especificamente o Computadores Acorn BBC Micro e o Intel 8088 encontrados no primeiro IBM PC. Isso pavimentou o caminho para os dois principais designs de CPU dos tempos modernos.

É importante notar que embora tenham duas linhas evolutivas separadas, elas convergem no que usamos para essas CPUs hoje.

RISC vs CISC

Nos bastidores, a principal diferença entre uma CPU Intel e uma CPU baseada em ARM é o tipo de instrução que cada dispositivo entende. CPUs baseadas em ARM são dispositivos RISC (Reduced Instruction Set Computer)e CPUs Intel são dispositivos CISC (Complex Instruction Set Computer). Os projetos RISC e CISC diferem em como os processadores fazem seu trabalho. Em CPUs Intel (e AMD), eles usam um conjunto de instruções CISC conhecido como x86.

No entanto, a maioria de seus pontos fortes e fracos vêm do fato de que os dispositivos RISC lidam com curtos, instruções simples e de comprimento uniforme, enquanto os dispositivos CISC combinam muitas instruções em instruções longas e complexas processadas todas de uma vez.

Compatibilidade de software

Os processadores Intel não entendem o código ARM e vice-versa. Portanto, o sistema operacional e o software devem ser escritos especificamente para um tipo de processador.

É possível que um software destinado a um tipo de CPU seja executado no outro, mas isso geralmente acarreta grandes penalidades no desempenho e na ineficiência.

A exceção a isso é o software de tradução de código Rosetta 2 da Apple. Suas CPUs ARM personalizadas foram projetadas especificamente com Rosetta 2 em mente e permitem a execução quase perfeita de software projetado para Macs baseados em Intel. No geral, a penalidade de desempenho com Rosetta 2 é baixa, embora não seja perfeita.

Um exemplo mais típico são os dispositivos Superfície baseada em ARM da Microsoft. Quando eles tentam executar o código x86 por meio de emulação, o impacto no desempenho é tão grave que o software pode ficar inutilizável.

Consumo de energia

A vantagem significativa de CPUs baseadas em ARM sobre Intel e outros processadores x86 é o consumo de energia. Acontece que a abordagem RISC, juntamente com a inovação específica do design do ARM, torna as CPUs incrivelmente econômicas. É por isso que a ARM dominou os mercados de smartphones e tablets.

É por isso que você pode tirar 24 horas ou mais do seu telefone, enquanto o seu laptop Intel com sua bateria maior pode durar apenas algumas horas, se você tiver sorte. Claro, se você for com um Mac M1, pode obter cerca de 20 horas de reprodução de filmes, o que é muito impressionante para um laptop.

Desempenho puro

Quando você tira o consumo de energia da equação, como em um computador conectado à rede elétrica, a Intel e outros processadores CISC x86 pisam em todas as CPUs RISC baseadas em ARM.

Mas, uma vez que tanto dinheiro está indo para o desenvolvimento de CPU ARM graças ao surgimento de smartphones e tablets, o desempenho das CPUs ARM tem aumentado exponencialmente a cada geração.

Os smartphones de médio porte já ultrapassaram o limite “bom o suficiente” em termos de capacidade de computação e são poderosos o suficiente para atender às necessidades do usuário no dia a dia.

Desempenho Por Watt

Se mudarmos a narrativa para quanto trabalho uma CPU ARM pode fazer para cada watt de energia que consome, as coisas não parecem tão boas para CPUs Intel x86. Embora empresas como a Intel tenham trabalhado muito para criar modelos eficientes no consumo de energia de suas CPUs, ainda há uma lacuna.

Considere a comparação acima. O Intel i7-9750H tem um TDP (Thermal Design Power) de 45W, enquanto o Snapdragon 888 tem um TDP de 10W. Ainda assim, o 888 está ao alcance de seu desempenho de referência.

A CPU ARM ainda consegue corresponder a 75% da pontuação da CPU Intel de laptop de última geração quando todas as pontuações estão ativadas. Lembre-se de que a CPU ARM não tem resfriamento ativo e está aninhada dentro de um smartphone. Para um grande dispositivo de laptop com resfriamento ativo e mais de quatro vezes o TDP, ter uma vantagem de desempenho relativamente pequena demonstra claramente a diferença de desempenho por watt entre essas tecnologias.

Simetria de núcleo

Uma vantagem empolgante no lado ARM das coisas é o uso de Núcleos de CPU assimétrico. Intel e outros processadores x86 têm núcleos múltiplos, mas idênticos. No entanto, é comum que CPUs ARM tenham núcleos múltiplos, mas diferentes.

Por exemplo, uma CPU ARM de 8 núcleos em um smartphone pode ter quatro núcleos de baixo consumo que são rápidos o suficiente para tarefas diárias, como navegar na web, assistir a um vídeo, ouvir música e lidar com pequenos fundos tarefas. Assim que você inicia um videogame ou começa a fazer o trabalho de criação de conteúdo, como edição de fotos, as quatro CPUs de alto desempenho entram em ação.

Isso significa que você pode ter a vantagem do alto desempenho de pico em rajadas curtas, conforme necessário, e também de uma longa vida útil da bateria calculada ao longo de um ciclo de carga da bateria.

ARM é o futuro?

A principal questão que colocamos quando o que se refere a essas tecnologias de CPU foi "Qual é o melhor?" e como você pode esperar, a resposta é “depende”. Podemos dizer com certeza que as CPUs x86 Intel (e AMD) dominam sempre que a energia não é um problema. Então, se ele estiver conectado à parede e não precisar de bateria para funcionar, essas são as CPUs que você precisa.

Hoje, no mundo dos computadores portáteis, as coisas não são tão claras. A maior desvantagem do ARM não é o desempenho, mas a compatibilidade do software. Isso é algo que a Apple resolveu com o Rosetta 2 e para a Microsoft é uma alta prioridade. Presumindo que o software será executado em um sistema ARM sem penalidade de desempenho significativa (se houver), ele oferece o melhor equilíbrio entre desempenho e duração da bateria.

Quando bem feito, você obtém um computador como o M1 MacBook Pro. É mais do que poderoso o suficiente como um computador de uso geral e pode até mesmo realizar tarefas profissionais como edição de vídeo - um nível de desempenho que pode sustentar por 20 horas com bateria! Se você quiser mais informações sobre o M1, verifique M1 vs i7: as batalhas de referência.

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11.06.2021